• 제목/요약/키워드: Stress strain relationship

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반응 스퍼터링법으로 제조한 $Y_2O_3$ 박막의 잔류응력과 성장 방향성 (Residual Stress and Growth Orientation in $Y_2O_3$ Thin Films Deposited by Reactive Sputtering)

  • 최한메;최시경
    • 한국세라믹학회지
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    • 제32권8호
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    • pp.950-956
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    • 1995
  • Y2O3 thin films were deposited by reactive sputtering of Y target in Ar and O2 gas mixture. Residual stress was measrued by sin2$\psi$ method of x-ray diffraction (XRD) and growth orientation was examined by measuring the relative intensity of (400) plane and (222) plane of Y2O3 films. In the case that Y2O3 films were deposited at 40$0^{\circ}C$ and at low working pressure below 0.05 torr the film had large compressive stress and (111) plane orientation. At working pressure of about 0.10 torr the film had small compressive stress and (100) orientation. Above working pressure of 0.20 torr, the films had nearly zero stress and random orientation. In the case that the (111) oriented film deposited at low working pressure below 0.05 torr, as substrate temperature decreased, (111) orientation increased. In the case the film, with (100) orientation, deposited at working pressure of about 0.10 torr, (100) orientation increased with decresing substrate temperature. These relationship of residual stress and growth orientation can be explained by the relationship of surface energy and strain energy.

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강우에 따른 콘크리트 덧씌우기 보수체의 손상에 관한 연구 (Damage of Overlaid Concrete Structures Subjected In Thermally Transient Condition by Rainfall)

  • 윤우현
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제13권5호
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    • pp.491-498
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    • 2001
  • 본 연구에서는 강우와 같은 열 충격으로 보수체의 손상(표면 균열, 경계면 파괴)을 유발하는 표면 인장 응력과 기층과 보수층 경계면의 연직 인장 응력 및 진단 응력이 해석적으로 조사되었다. 응력 계산 시에는 사용 재료의 비선형 응력-변형률 곡선이 사용되었고, 특히 변형률 경화, 변형률 연화 특성이 고려되었다. 응력 계산은 보수층의 두께와 보수 재료를 변수로 하여 강우 강도별로 조사되었다. 강우 초기의 보수체의 온도는 하절기에 55$^{\circ}C$까지 가열됐다고 가정하였고, 강우 온도는 1$0^{\circ}C$로 결정하였다. 강우 빈도 1년 1회, 강우 지속 시간 10분, 60분의 강우 하중으로 응력을 계산한 결과, 보수체 표면에서는 실제 균열은 발생치 않고, 단지 변형률 연화 단계의 가상 균열만 형성되었다. 한편 경계면에서는 부착 전단 파괴는 발생치 않았으며, 연직 인장 파괴를 유발하는 음력이 일정한 강우 강도 및 보수 재료에서 보수층의 두께(do)가 클수록 증가하는 것으로 나타나, 경계면의 연직 인장 응력이 보수체의 안전성에 주요한 변수임을 알 수 있었다. 따라서 강우시 경계면의 파괴 예방을 위해 보수 재료의 성질 및 보수층의 두께를 결정할 수 있는 연직 인장 음력의 예측식을 제안하였다.

압축파괴에너지를 도입한 횡구속 고강도 콘크리트의 응력-변형률 모델 (Stress-strain Model of Laterally Confined High-strength Concrete with the Compressive Fracture Energy)

  • 홍기남;심원보
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제23권1호
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    • pp.54-62
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    • 2019
  • 본 논문에서는 압축파괴에너지를 이용하여 고강도 구속콘크리트에 대한 응력-변형률 모델을 제안하였다. 참고문헌[5]에서 저자가 실시한 압축실험에는 변형률 게이지를 부착한 아크릴 막대를 실험체의 중앙부에 매립하여 압축부재의 국부 변형률 측정을 시도하였다. 이 아크릴 막대를 이용한 국부 변형률 측정은 매우 효과적인 것으로 나타났다. 압축파괴영역길이는 아크릴 막대로부터 측정된 국부 변형률 분포에 기초하여 정의되었다. 구체적으로, 구속콘크리트의 국소파괴영역길이는 압축강도 발현시의 변형률 ${\varepsilon}_{cc}$의 2배 이상 변형률이 증가하는 영역으로 정의하였다. 또한, 동일한 횡구속압을 받는 압축부재에 흡수된 에너지양은 부재의 형상이나 크기에 관계없이 일정하다는 가정에서 압축 파괴에너지를 도입한 구속콘크리트의 응력-변형률 관계를 제안하였다. 본 연구에서 제안된 모델은 본 연구의 실험결과뿐만 아니라 타 연구자들의 실험결과를 대체적으로 잘 예측하는 것으로 나타났다.

풍화토의 $K_0$ 조건하 거동에 대한 구성모델 (A Constitutive Model on the Behavior under $K_0$ Condition for Weathered Soils.)

  • 오세붕;김욱;정강복
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.169-174
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    • 2003
  • Undrained triaxial tests were performed under $K_{0}$ condition for a weathered soil, which includes local measurement using LVDT. An anisotropic hardening model based on effective stress concept could predict the stress-strain relationship under $K_{0}$ condition reasonably, which makes it possible to analyze geotechnical problems for the weathered soil.

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액상화 후 잔류전단변형률이 체적변형률과 유효응력 관계에 미치는 영향 (Effect of Residual Shear Strain on the Relationship between Volumetric Strain and Effective Stress after Liquefaction)

  • 권영철
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제11권11호
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    • pp.55-62
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    • 2010
  • 액상화에 의해 발생되는 피해의 상당 부분은 반복전단과정에서 발생한 과잉간극수압이 소산되면서 지표에 나타나는 침하에서 유발된다. 그러나 지반은 매우 복잡한 구조로 되어 있기 때문에 침하는 균등하게 발생하지 않으며 대부분 부등 침하의 형태로 발생되게 된다. 일반적으로는 이러한 잔류전단변형률이 없는 상태에서 재압밀을 수행하지만 현실적으로는 잔류전단변형이 남아있는 것이 자연스러운 현상이라는 인식과 함께 다양한 다이레이턴시 특성하에서 발생되는 액상화 후 재압밀에 대한 고찰이 거의 이루어지지 않았다는 점에 주목하여 본 연구에서는 잔류전단변형률이 액상화 후 재압밀과정에 미치는 영향을 검토하였다. 이를 위하여 변형률 제어에 기반을 둔 시험장치와 간극수의 배수를 정밀 제어할 수 있는 체적변형률 제어장치를 이용하여 세립분을 포함하고 있지 않은 표준사와 세립분을 포함한 풍화토에 대한 일련의 삼축압축시험을 실시하였고 그 결과를 고찰하였다. 결과 표준사의 경우 에는 상대적으로 잔류전단변형률이 액상화 후 체적압축특성에 미치는 영향이 작았으나 풍화토의 경우에는 유효응력-체적변형률 관계곡선이 잔류전단변형률이 클수록 하방에 위치하였으며 곡선의 형상에도 영향을 미치고 있었고 대체적으로 응력 수준이 낮은 배수 초기에 체적변형률이 급증하며 유효응력 증가에도 거의 체적변형은 일어나지 않고 있다. 액상화에 의한 침투유동파괴가 낮은 응력 수준에서 발생된다는 점을 고려하면 이러한 관계 곡선의 형상은 매우 중요한 의미를 갖는다.

포화된 정친압밀점토의 비배수 전단중에 발생하는 과잉간극 수압과 변형의 관계 (The Relationships between Excess Pore Water Pressure and Strain in Normally Consolidated Saturated Clays During Undrained Shear)

  • 박정용;정인주
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제2권1호
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    • pp.15-26
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    • 1986
  • 포화된 정규압밀 점토가 비배수 전단을 받을 때 흙 속에 발생하는 과열간극수압과 변형의 관계를 밝히기 위하여 두개의 재성형 점토와 한개의 비휴선 시료를 사용하여 압밀-비배수 삼축위축 시험을 시행하였다. 시험은 등방일정규압밀된 시료이 열색 표준 삼축타축 시험으르 변형 제어와 응력 제어 방식에 의하여 수행되었으며, 시험 결과로 부터 전단중의 과잉간변수압과 변형의 관계를 표현 할 수 있는 쌍유선 함수를 찾아내었다. 이 쌍곡선함수는 응력일변형 거동에 대한 Kondner의 쌍곡선 모형과 같은 형태의 함수이며 이 함점니 사용되는 두 개의 계수는 삼축압축 시험(CU)으로부터 구해진다.

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순수전단이 작용하는 RC막판넬의 전단변형률 증폭 (Shear Strain Big-Bang of RC Membrane Panel Subjected to Shear)

  • 정제평
    • 대한토목학회논문집
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    • 제35권1호
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    • pp.101-110
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    • 2015
  • 최근 Hsu는 전단시험장치를 이용해 순수전단이 작용하는 9개 RC패널요소의 전단시험을 수행하였다(ACI 1997). 최신 트러스모델(수정압축장이론, 회전각연성트러스모델)은 평형조건과 적합조건 그리고 2축 상태에서 RC 막판넬의 연성 응력-변형률 관계를 이용하여 2중 루프의 시행착오방법으로 복잡한 비선형해석을 수행하고 있다. 본 연구는 스트럿과 타이의 파괴기준에 기반한 개선된 모어변형적합방법을 사용해 효율적인 알고리즘을 제안하였고, 이 알고리즘을 이용하여 Hsu가 실험한 전단이력 해석을 빠른 수렴속도로 개선한 것이다. 해석결과에 의하면 전단변형률 증폭상태의 전단변형에너지는 주압축 응력-변형률에 크게 지배받는 것으로 나타났다.

비틂홉킨슨봉을 이용한 알루미늄합금의 고속 전단변형 실험 (High strain rate test of aluminum alloy with torsional Hopkinson bar)

  • 전병선;유요한;정동택
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 1997년도 추계학술대회논문집
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    • pp.80-83
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    • 1997
  • The split Hopkinson bar technique is the most widely used method to study material behavior at high strain rate deformation. In the present paper, a torsional Hopkinson bar for testing thin-walled tube specimens at high strain rate is described. From the experiment of aluminum 6061, dynamic stress-strain relationship can be obtained and dynamic result is compared with static one.

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X선회절에 의한 철강재료의 미Rm럼 마모형태 해석에 관한 연구(고경도강에의 적용) (Analysis of Sliding Wear Mode on Hardened Steel by X-ray Diffraction Technique)

  • 이한영
    • Tribology and Lubricants
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    • 제20권1호
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    • pp.7-13
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    • 2004
  • High strength steels are widely used as tribo-materials in the field. Previous study revealed that for mild steel, the states of strain on the worn surface measured by X-ray diffraction has a good relationship with the state of wear. The objective of this study is to identify the relationship between the state of strain on the worn surface and the state of wear in high strength steels. Sliding wear tests were carried out using several hardened steels. X-ray diffraction tests were conducted to analyze the state of strain on the worn surface during wear. The experimental results indicated that the state of strain on worn surface in the hardened steel shows the same tendency as in the mild steel. It is clear that change of half value width on the worn surface as a function of sliding speeds is broadly similar in shape to wear characteristics curve and its magnitude has a good relationship with the wear rate at two different wear modes in the hardened steel.

Application the mechanism-based strain gradient plasticity theory to model the hot deformation behavior of functionally graded steels

  • Salavati, Hadi;Alizadeh, Yoness;Berto, Filippo
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제51권4호
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    • pp.627-641
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    • 2014
  • Functionally graded steels (FGSs) are a family of functionally graded materials (FGMs) consisting of ferrite (${\alpha}$), austenite (${\gamma}$), bainite (${\beta}$) and martensite (M) phases placed on each other in different configurations and produced via electroslag remelting (ESR). In this research, the flow stress of dual layer austenitic-martensitic functionally graded steels under hot deformation loading has been modeled considering the constitutive equations which describe the continuous effect of temperature and strain rate on the flow stress. The mechanism-based strain gradient plasticity theory is used here to determine the position of each layer considering the relationship between the hardness of the layer and the composite dislocation density profile. Then, the released energy of each layer under a specified loading condition (temperature and strain rate) is related to the dislocation density utilizing the mechanism-based strain gradient plasticity theory. The flow stress of the considered FGS is obtained by using the appropriate coefficients in the constitutive equations of each layer. Finally, the theoretical model is compared with the experimental results measured in the temperature range $1000-1200^{\circ}C$ and strain rate 0.01-1 s-1 and a sound agreement is found.